开源智能教学系统的架构及功能框架研究——以GIFT系统为例

开源智能教学系统是人工智能在教学领域的重要应用方向。与传统智能教学系统相比,开源智能教学系统的适应性、灵活性、自主性更强。GIFT平台由美国军队研究实验室主导开发,该平台支持在学科教学、医疗培训、技能训练等多个教育领域实现基于情境的智能课程开发。GIFT主要由传感器模块、学习者模块、教学模块、领域模块这四大基础模块支撑其体系架构,提供教学创作、教学管理和教学评估三大基本功能。基于GIFT平台的多个教学实例,显现出该平台能在不同学习领域适应不同情境下的教学或训练需求,且在极大程度上降低了教师开发智能课程的技术门槛。     

人工智能技术在中小学的应用效果及影响因素研究

人工智能作为一种新兴技术正在深刻影响着人们的学习与生活。探究人工智能技术在教育教学中的具体应用现状,对于引导学生的发展和推动教师适应技术变革、提升信息化教学能力至关重要。本研究采用问卷调查等研究方法,以中小学生为研究对象,调查研究人工智能技术在中小学中的应用效果及其影响因素。研究发现：人工智能技术水平对学生整体学习效果（智能技术应用效果）有显著正向影响;人工智能技术水平与学生学习效果（智能技术应用效果）各维度呈现正向相关;人工智能技术对不同性别学生学习效果产生显著差异。基于研究结论,文章从学校、教师、学生三个层面提出智能技术运用实践策略,以期推动智能技术在教育领域中的广泛应用。     

积极推进人工智能的教育应用

2017年,国务院印发《新一代人工智能规划》,对"智能教育"提出以下要求:利用智能技术加快推动人才培养模式、教学方法改革,构建包括智能学习、交互式学习的新型教育体系;开展智能校园建设,推动人工智能在教学、管理、资源建设等全流程应用;开发立体综合教学场、基于大数据智能的在线学习教育平台;开发智能教育助理,建立智能、快捷、...     

学科教师人工智能基础及智能教育需求的现状和建议——基于北京市8个区1266名中小学教师的调查数据

学科教师是推进教育信息化、在教学中运用人工智能技术的主体,全面了解学科教师对人工智能和智能教育的知识储备、兴趣、应用困难和需求是开展针对性培训,提升教师运用人工智能教学能力的前提。对北京市8个区1266名中小学教师的调查发现:教师对人工智能总体感兴趣,能认识到其应用价值,但对其功能等了解还不够深入;对人工智能助力教学作用的认识男教师高于女教师,随年龄增长呈下降趋势,随学段升高而下降;对人工智能的兴趣男教师显著高于女教师,随年龄增长呈下降趋势;城乡和学科差异均不显著。基于此,要加强对教师人工智能教育应用的培训与普及,抓好40岁以下年轻教师和学校中层管理人员等骨干群体,促进培训与应用的互动和结合,加强技术环境与软件平台的建设,加强人工智能在学科领域中的应用研究。     

智能技术支持下的实验教学设计——以“测量滑轮组的机械效率”为例

<正>人工智能时代,智能技术应用正在促进课堂教学变革。2017年国务院发布了《新一代人工智能发展规划》,倡导"利用智能技术加快推动人才培养模式、教学方法改革,构建包含智能学习、交互式学习的新型教育体系"。当今,中小学教师如何借助智能技术设计人机协作的高效课堂成为热点问题。发挥实验在物理教学中的重要作用,提高学生科学素养,是物理教师的职责和使命。在演示实验教学中,     

基于智能网联汽车应用的智能交互技术课程研究与实践——以“五位一体”教学平台为例

全球汽车行业已进入新一轮转型期,智能网联汽车正在高质量发展,与人工智能深度融合。智能交互技术作为智能网联汽车的核心技术之一,是推动智能网联汽车技术发展的重要一环。如何培养具有创新能力的智能交互技术开发人员,并适应智能网联汽车间以及车与环境之间交互技术的快速发展是面临的一项重要挑战。在此背景下,本文结合智能时代高素质工程技术人才培养需求,建设了基于智能网联汽车应用的智能交互技术“五位一体”教学平台,这包括出版产教融合的新型态教材、建设在线课程、开发智能交互轮式机器人教学载体、虚拟仿真教学平台和设计实践教学案例,多维度、立体化地开展智能交互技术课程教学,丰富实践教学资源,并面向人工智能本科专业和智能网联汽车技术、人工智能技术应用等职业教育相关院校开放教学资源,对培养该领域创新型工科人才具有重要意义。     

人工智能助推教师专业发展：机遇、挑战和路径

智能时代下,人工智能是推动国家高质量发展的新引擎。智能技术拥有优越的算法和自主决策能力,是助推教师专业发展的重要组成部分。目前已有研究将人工智能技术融入教师专业发展,为教师专业发展带来三大机遇：人工智能赋能教师自我发展、人工智能优化教学资源获取、人工智能驱动学生评估动态全面化。文章梳理了三种挑战：技术门槛与应用挑战、数据采集与算法伦理、角色定位与态度迷失。基于教师应用智能技术存在的问题,需从掌握人工智能专业知识,提升教师人工智能素养;坚定人工智能专业信念,树立教师人机协同信心;培育人工智能专业能力,建立终身学习的资源库三种路径助推教师专业发展。     

人工智能与音乐教育发展探究

人工智能出现于20世纪50年代,是一门研究智能机器和机器智能的高技术多学科的综合性科学。近年随着互联网的发展,人工智能逐步与音乐发展融合,产生了诸如音乐教育平台、乐器应用、音乐编程等产物。基于此,对人工智能在音乐领域的应用、乐谱数字化、音乐软件的开发与应用等内容展开了论述。     

教师人工智能教学行为意向影响因素研究——以安徽某重点中学为例

人工智能教育已成为国内外关注的热点之一,但目前国内外还缺乏对人工智能教学行为意向影响因素的研究。文章以安徽某所中学为例,对教师人工智能教学行为意向进行了理论和实证分析,并采用SPSS17.0、SmartPLS3.0对数据进行了分析。结果表明:感知行为控制和行为意向两个变量与教师人工智能实际行为正相关,其中感知行为控制的影响更大;行为态度与行为意向正相关;有用性感知与行为态度正相关,易用性感知与有用性感知正相关。基于以上结论,作者提出如下建议对策:尝试引进智能教学系统,并进行培训指导;加强智能教学系统的开发;构建人工智能培训课程体系以及制定相关的激励政策等。     

智能化时代国外人工智能教育战略和启示

目前,人工智能教育成为教育技术领域关注的热点之一.文章对国外典型国家人工智能教育进行了研究,发现在人工智能教育应用方面,应用模式有智能导师系统、个性化学习、精准诊断、辍学预测工具、教师分配自动化、符合个性化需求的教师专业发展课程等;同时,通过多种方式(例如在线课程、开设通识类课程、设置更多的研究生培养人数等),大力推进...     

人工智能下中小学教学与管理的变革

随着人工智能等新兴技术的不断发展和教育信息化基础设施的不断完善,信息技术与教育融合将有效改善学校教学和管理,文章主要从当前中小学教学与管理中存在的问题着手,基于文献检索和中小学教学管理的现状,梳理了教、学、管三个方面存在的问题,重点阐述人工智能技术在教、学、管中发挥的优势,主要包括:一是从智能备课、智能测评、智能组卷阅卷、提供智能场景教学、给予教师智能帮助等五个方面优化教师教学;二是借助智能导学系统给予学生个性化辅导、智能学习软件给学生答疑解惑、人工智能帮助学生疏导心理问题和帮助学生评价等四方面促进学生学习;三是通过配置校园智能监控、宿舍无感考勤及班务智能管理设备助力学校管理。     

国外教育人工智能研究主题及趋势分析——基于Web of Science文献关键词的可视化分析

文章基于对Web of Science数据库中文献关键词的可视化分析,梳理并呈现了国外教育人工智能的研究主题和趋势,研究发现,目前国外教育人工智能的研究可概括为四个主题领域:基于自然语言处理的教育智能研究、知识管理与运算的可视化研究、机器教学的应用案例研究以及指向深度学习的自适应教育技术研究。另外,国外教育人工智能研究呈现三个趋势:基于大数据的机器学习研究、深度学习理念引领下的在线学习变革研究、智能识别技术支撑下的智能导师系统研究。文章通过对国外教育人工智能研究的主题和趋势进行可视化呈现,旨在揭示国外教育人工智能的研究现状,将为我国教育人工智能的研究与发展提供参考。     

"互构"中的教育与技术:高等教育应当如何回应人工智能

人工智能的发展浪潮推动着社会各领域的变革,高等教育领域也面临着变迁的外部压力.在人工智能的作用下,高等教育的内部教学结构遭到了撼动,人工智能试图重塑传统教学结构以使其更适应自身的技术安排.然而,人工智能在高等教育中的作用范围并非是没有限制的.一方面,人工智能在传授技能上的缺陷使其在教学中仅具备较弱的结构刚性;另一方面,由于人工智能难以培育受教育者的德性修养与批判性思维,因此人工智能在高等教育中的应用被限定了技术边界.在高等教育和人工智能二者间相互作用、相互建构的过程中,高等教育的改革需要在承认教师具有不可替代性的前提下,借助人工智能这一技术"代具"弥补教师缺陷,促使高等教育领域在技术辅助下实现良性转型.     

基于高性能计算平台的TensorFlow应用探索与实践

近年来,伴随着深度学习方法在人工智能领域中的广泛应用,在校级高性能计算平台上也产生了越来越多人工智能领域应用的计算需求。上海交通大学的超级计算机π充分利用GPU加速卡的硬件资源,率先在校级高性能计算平台上部署了多款主流深度学习软件框架,如TensorFlow等,向校内用户提供面向深度学习应用的计算服务。将阐述在传统高性能计算平台上部署深度学习软件框架的探索与实践,并通过对图像识别领域Inception模型的训练实验,验证目前校级高性能计算平台对深度学习应用的支持效果。实验结果显示,交大π超算的模型训练性能与目前最新NVIDIA Minsky GPU工作站上的性能相当,可以充分支撑校内深度学习相关应用。     

教育数字化转型下STEAM教师专业发展的思考

建构数字化教育生态是促进教师专业发展的必然要求,也是STEAM卓越教师培养的重要支撑。文章探索教育数字化转型赋能STEAM教师专业发展的根本路径在于,如何推进人工智能、大数据等技术在教师领域的广泛应用,推动智能技术与STEAM教师在学习环境、教学平台、教研体系、学习共同体等方面的深度融合。实践中,要积极推进“人工智能+教育”STEAM教学平台建设,打造“智能化、数字化”STEAM校园环境,建构STEAM教师专业发展的“数字化教研体系”,形成以“数字化支撑”的教师学习共同体,以教育数字化赋能STEAM教师专业发展。     

人工智能辅助下大学英语课程思政研究

人工智能带来教育的巨大变革,在高校英语课程思政教学过程中引入人工智能技术,可精准了解学生的学习习惯、特征、兴趣,为学生提供相应的学习资源,能避免学生重复、无效学习,减少或消除传统课堂中学生普遍存在的抵触情绪。将人工智能引入高校英语课程思政教学也面临诸多挑战,各高校应充分应用人工智能技术之长、排除各种不利因素,提高英语教师人工智能技术应用水平,通过人工智能技术加强教学的情感浸润性,优化提炼学习资源,并创建新型智能教学评价体系,推动人工智能时代高校英语课程思政教学的全面创新发展。     

智能时代教师技术焦虑的形态、动因与对策

当前,人工智能正助力教师专业发展和教师队伍建设,而教师的情绪状态将影响教师使用人工智能技术的效果。研究试图从认知、情感和行为三个方面分析智能时代教师技术焦虑的形态,基于发生学视角分析智能时代形成教师技术焦虑的原因,并提出相应的解决策略。智能时代教师技术焦虑在认知、情感、行为方面分别呈现出认知困境焦虑、岗位替代焦虑及技术障碍焦虑,而教师形成技术焦虑的原因是智能技术迅速发展、技术风险意识增强、技术资本强烈驱动以及教师技术感知局限。有效缓解教师技术焦虑需要提升智能教育素养,破除自身信息茧房;树立科学的技术观,找准教师价值定位;持续优化智能技术,满足教师教学需求;建立动态学习项目,理解技术应用流程;加强网络舆情治理,科普宣传智能技术,从而引导教师愿意、乐于使用人工智能技术。     

智能技术助推教师课堂教学行为评价的应用框架研究

目前,教师课堂教学行为评价主要采用课堂观察的经验描述方式,人力成本较高,且主观性强。随着人工智能技术在教育领域的广泛应用,该评价开始转向数据驱动的研究范式,智能技术赋能的教学行为评价凭借实时分析和可视化评价的优势,逐渐成为帮助教师调控教学行为、提高教学质量的有力手段。然而,目前智能化教师行为评价仍处于初步探索阶段,应用研究还不够深入。基于此,文章从评价数据、手段和结果上解析智能技术在教师课堂教学行为评价中的应用;利用声纹识别技术对课堂视频进行教师身份识别与话语追踪,分割视频片段;再从情感、姿态和位置偏好三个维度,构建教师课堂教学行为评价的应用框架;将评价结果以更加直观、易于理解的可视化方式呈现给教师,帮助教师进行教学反思。文章旨在通过研究,推进教师课堂教学行为评价向着智能、高效、持续的方向变革。     

基于人工智能的在线教育现状的研究

基于人工智能的在线课堂是教育信息化的大势所趋,通过对在线教育主要的技术元素、人工智能在教育教学领域的具体应用、人工智能+在线教育教学过程等方面的分析,设计相对完善的调查问卷面向大学生群体对基于人工智能在线教育平台使用情况进行调查,研究其值得肯定的优势,以及目前存在的不足之处,从而提出相关建议。     

以重大项目群为牵引的空天信息人工智能课程体系建设

在人工智能和空天信息技术的新一轮技术革命和产业变革中,发展智能化的空天信息技术是有效应对未来智能变革的关键,同时也对高等教育人才培养提出了新要求。现有空天信息人工智能课程建设存在理论教学与实践应用脱节、知识体系不够系统、教学方式较为传统以及缺乏行业应用导向等问题。针对这些问题,瞄准空天信息领域高层次人才培养目标,推进人工智能教育发展,本文在“新工科”建设和“人工智能+X”新模式背景下,提出一种空天信息技术人工智能课程体系改革方案。该方案以重大项目群为牵引,融合空天信息领域特色以及人工智能基础知识,从课程体系建设、实践教学驱动、教材体系改革和协同育人平台搭建四个方面阐述教学创新方法以及取得的教学成效,为打造具有空天信息特色的一流课程和人才培养体系奠定坚实基础。